Στο βάθος της αίθουσας δεσπόζει το εκμαγείο του Κούρου του Σουνίου, ενός αγάλματος υπερφυσικών διαστάσεων που σώθηκε μαζί με την πλίνθο και τη βάση του.
Σε μια υπερυψωμένη προέκταση της αίθουσας βρίσκεται η κυρίως συλλογή των εκμαγείων ολόγλυφων έργων γλυπτικής της αρχαϊκής περιόδου, που καλύπτουν το χρονικό διάστημα από τις αρχές του 6ου έως τις αρχές του 5ου αι. π.Χ. Τη συλλογή συγκροτούν ένας σημαντικός αριθμός κούρων και κορών από διάφορα εργαστήρια (ναξιακό, παριανό, αττικό κ.α.), βάσεις αγαλμάτων με ανάγλυφες παραστάσεις, επιτύμβια και αναθηματικά ανάγλυφα, αλλά και αρχιτεκτονικά γλυπτά.
Στα εντυπωσιακότερα εκθέματα της αίθουσας ανήκουν τα γλυπτά των δύο αετωμάτων του ναού του Διός στην Ολυμπία και η Νίκη του Παιωνίου, έργα που αποτελούν το σημαντικότερο σύνολο γλυπτών αυστηρού ρυθμού στην Ελλάδα.
Η συλλογή εκμαγείων γλυπτών έργων της κλασικής και ελληνιστικής περιόδου της αίθουσας Κ. Ρωμαίου περιλαμβάνει έναν μεγάλο αριθμό κυρίως ιδεαλιστικών έργων και πορτρέτων. Επίσης, ένα σύνολο επιτύμβιων στηλών της κλασικής εποχής.
Τα τελευταία χρόνια, με τα νέα αποκτήματα του Μουσείου έχει σχηματιστεί μία μικρή συλλογή εκμαγείων αυτοκρατορικών πορτρέτων, η οποία ωστόσο διαθέτει αντιπροσωπευτικά έργα από την κάθε δυναστεία, καθώς και δύο ιδιωτικά πορτρέτα της περιόδου από τη Θεσσαλονίκη. Η συλλογή εκτίθεται στον προθάλαμο της αίθουσας Κ. Ρωμαίου.
Στην αίθουσα εκτίθενται ορισμένες από τις ανάγλυφες πλάκες του τόξου του Γαλερίου, πολύτιμο σύνολο που παραχωρήθηκε από την 9η Εφορεία Βυζαντινών Αρχαιοτήτων. Το έκθεμα αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό, όχι μόνον για εκπαιδευτικούς και ερευνητικούς σκοπούς αλλά και εξαιτίας της μεγάλης σημασίας του πρωτοτύπου μνημείου και της σημερινής του κατάστασης.
Εκτίθενται κάποια από τα πιο αντιπροσωπευτικά έργα όπως τα προπλάσματα κιονοκράνων και άλλων τμημάτων από τη διακόσμηση του παλαιοχριστιανικού ναού του Αγ. Δημητρίου στη Θεσσαλονίκη.
